長(zhǎng)慶油田某作業(yè)區(qū)使用了兩種流量計(jì)：螺旋流量計(jì)和刮板流量計(jì)。這兩種流量計(jì)均由上海自儀九儀表有限公司生產(chǎn)。本文將對(duì)這兩種流量計(jì)的使用情況進(jìn)行比較、分析。螺旋流量計(jì)在生產(chǎn)實(shí)際中比刮板流量計(jì)更具有優(yōu)勢(shì)，應(yīng)在后續(xù)的原油計(jì)量中推廣使用。

1.刮板流量計(jì)和螺旋流量計(jì)的工作原理

1.1 刮板流量計(jì)的工作原理

刮板流量計(jì)由轉(zhuǎn)子、刮板、內(nèi)殼體和上蓋板、下蓋板組成計(jì)量腔，如圖 1 所示。

其工作原理為：當(dāng)被測(cè)流體進(jìn)入流量計(jì)后，推動(dòng)刮板（AC 和 BD 兩個(gè)刮板）并帶動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，在流量計(jì)中心有一塊固定不動(dòng)的凸輪，當(dāng)轉(zhuǎn)子與刮板一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于刮板上面的磙子與凸輪接觸，所以刮板便產(chǎn)生伸縮的動(dòng)作，并與殼體和轉(zhuǎn)子、上蓋等形成一個(gè)容積固定的計(jì)量腔體，流體不斷的經(jīng)過(guò)計(jì)量腔體被送到流量計(jì)出口。可見(jiàn)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周就產(chǎn)生 2 次計(jì)量腔，所以轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與被測(cè)流體量成正比，且轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速經(jīng)密封聯(lián)軸器及傳動(dòng)系統(tǒng)傳給計(jì)數(shù)器，直接顯示出流經(jīng)流量計(jì)的流體總量，如圖 2 所示。

1.2螺旋流量計(jì)的工作原理

安裝在光滑軸上的螺旋輪在流體推動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的速度與流體的流速成正比。螺旋輪的葉片掃過(guò)感應(yīng)裝置時(shí)，感應(yīng)裝置產(chǎn)生一個(gè)電脈沖信號(hào)。在一定的流量范圍內(nèi)，電脈沖信號(hào)的數(shù)量與流量成正比。感應(yīng)裝置與計(jì)數(shù)器通過(guò)導(dǎo)線連接，計(jì)數(shù)器接收到電脈沖信號(hào)后對(duì)電脈沖信號(hào)進(jìn)行處理、運(yùn)算，并顯示管道內(nèi)的流體的瞬時(shí)流量和累計(jì)流量，如圖 3 所示。

螺旋輪和軸通過(guò)導(dǎo)向架安裝在殼體（計(jì)量腔）中，導(dǎo)向架由壓緊圈固定在殼體（計(jì)量腔）內(nèi)壁上。螺旋輪和前、后導(dǎo)向架均鑲有硬質(zhì)合金軸承。為消除管內(nèi)流速分布畸變和旋轉(zhuǎn)流，提高流量測(cè)量精度，流量計(jì)殼體中另外安裝了整流裝置（圖 3 中未畫(huà)出）。

2.螺旋流量計(jì)和刮板流量計(jì)的比較

2.1原理和結(jié)構(gòu)比較

從這兩種流量計(jì)的工作原理看，這兩種流量計(jì)均屬于容積式計(jì)量器具（圖 2 和圖 4）。

比較這兩種流量計(jì)的結(jié)構(gòu)。首先看計(jì)量腔部分，刮板流量計(jì)的計(jì)量腔結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，其設(shè)計(jì)了專門(mén)的計(jì)量腔；螺旋流量計(jì)只是用直管作為計(jì)量腔，其核心部件是計(jì)量腔中的螺旋輪。再看計(jì)數(shù)器部分，刮板流量計(jì)采用聯(lián)軸器將轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞到計(jì)數(shù)器，屬于機(jī)械傳動(dòng)，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜；螺旋流量計(jì)采用導(dǎo)線將信號(hào)傳遞到計(jì)數(shù)器，屬于電磁感應(yīng)，非接觸式且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

2.2實(shí)際生產(chǎn)中使用比較

（1）安裝與維護(hù)。將 LB-50 型刮板流量計(jì)與 LHS-50 型螺旋流量計(jì)進(jìn)行比較，在安裝與維護(hù)中的具體情況如表 1 所示。

從上面分析中可以看出，刮板流量計(jì)的計(jì)量腔內(nèi)部 件較多，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，發(fā)生故障時(shí)不容易修復(fù)。其計(jì)數(shù)器部分屬于機(jī)械傳動(dòng)（包含精度修正器），要定期加甘油進(jìn)行潤(rùn)滑，且不防雨淋，安裝在室外的刮板流量計(jì)的計(jì)數(shù)器更容易出現(xiàn)故障。螺旋流量計(jì)的計(jì)量腔內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，計(jì)數(shù)器部分采用電磁感應(yīng)原理，出現(xiàn)故障的情況極少，很少需要維護(hù)。

（2）計(jì)量精確度。該作業(yè)區(qū)某站使用刮板流量計(jì)更換為螺旋流量計(jì)前后進(jìn)行原油計(jì)量時(shí)，均用作業(yè)箱對(duì)流量計(jì)進(jìn)行過(guò)標(biāo)定。

用同一個(gè)作業(yè)箱對(duì)這兩種流量計(jì)標(biāo)定，標(biāo)定結(jié)果顯示，螺旋流量計(jì)的誤差比刮板流量計(jì)的誤差稍微偏大，但比較接近。在實(shí)際應(yīng)用中二者都能做到準(zhǔn)確計(jì)量。需要指出的是，在生產(chǎn)應(yīng)用中，流量計(jì)的精確度要與實(shí)際相匹配。原油內(nèi)部交接和外部交接所選的流量計(jì)精確度要有區(qū)別，外部交接所選流量計(jì)的精度等級(jí)要高一些。

（3）經(jīng)濟(jì)效益。在實(shí)際生產(chǎn)中流量計(jì)的選擇，經(jīng)濟(jì)效益是個(gè)必然要考慮的條件。

刮板流量計(jì)售價(jià)每臺(tái)約 3 萬(wàn)，螺旋流量計(jì)售價(jià)每臺(tái)約 1 萬(wàn)。很明顯螺旋流量計(jì)價(jià)格便宜，而且后續(xù)的維修、維護(hù)費(fèi)用較少。因此，使用螺旋流量計(jì)更節(jié)省費(fèi)用，經(jīng)濟(jì)效益較好。

3.結(jié)束語(yǔ)

刮板流量計(jì)是一種較為經(jīng)典的流量計(jì)，在原油計(jì)量中還在大量使用。螺旋流量計(jì)這種新型的流量計(jì)在使用時(shí)比刮板流量計(jì)更具有優(yōu)勢(shì)，其優(yōu)于刮板流量計(jì)的優(yōu)勢(shì)在原油計(jì)量中能更好地發(fā)揮計(jì)量職能，更好地服務(wù)于生產(chǎn)，所以在以后的原油計(jì)量中或更換流量計(jì)時(shí)應(yīng)首先考慮選擇螺旋流量計(jì)。